レーザークリーニングの仕組み (5 つの簡単なステップ)

従来の工業用洗浄方法 (サンドブラスト、化学薬品浴、または手動研磨) には大きな負担が伴います。廃棄物の山を生み出し、有毒な消耗品を使用し、下地の材料を損傷し、労働者を危険にさらします。もっと良い方法があります。レーザークリーニングすべての混乱を焦点を合わせた光線に置き換えます。しかし、実際にはどのように機能するのでしょうか?物理を 5 つのわかりやすいステップに分けてみましょう。

1. すべての材料にはアブレーション閾値があります

中心にレーザークリーニングこれは単純な事実です。錆から塗料、酸化物に至るまで、あらゆる材料には特有の性質があります。アブレーション閾値。これは、固体から蒸気に変化するのに必要な正確なエネルギー密度です。そのしきい値を下回ると、何も起こりません。その上では、物質は瞬時に蒸発するか、細かい粉塵に変わります。

取るレーザー錆除去例としてスチールについて説明します。錆（酸化鉄）は、その下にある鋼よりもアブレーション閾値がはるかに低くなります。オペレーターは、レーザーのエネルギーを錆を吹き飛ばすのに十分な高さに設定しますが、金属に損傷を与えるには低すぎます。この選択的破壊により、レーザークリーニングとても正確です。これはラジオ局のチューニングと考えることができます。適切な周波数 (エネルギー レベル) を見つけると、不要なレイヤーだけが消えます。

2. 不要なレイヤーの選択的削除

素材ごとに閾値があるので、レーザークリーニング高度に選択的になる可能性があります。赤いペイントを蒸発させるレーザーパルスにより、白いプライマーがそのまま残る可能性があります。薄い酸化層を除去する設定により、その下の研磨されたアルミニウムに傷がつきません。この選択性は、常に基材の一部を除去するサンドブラストや研削では不可能です。

でレーザー錆除去、オペレータは、錆は容易に吸収するが、きれいな鋼は反射する波長とパルスエネルギーを選択します。錆は加熱されて爆発して粉塵になりますが、金属表面は冷たいままです。それが理由ですレーザークリーニング繊細な航空宇宙部品、歴史的建造物、さらにはアンティーク書籍にも使用されており、元の表面を変えることなく洗浄します。

3. 短く強力なバーストにより迅速な除去が可能

レーザークリーニングただ優しいだけではありません。それも信じられないほど速いです。典型的なレーザー錆取り剤毎秒数千のパルスを発射し、それぞれのパルスはナノ秒またはピコ秒しか持続しません。その短いバーストは、汚染物質を瞬時に蒸発させるのに十分な巨大なピークパワーを提供しますが、エネルギーが基材に広がる時間がありません。

除去は微細な爆発で起こるため、プロセスは広範囲にわたって迅速に行われます。ハンドヘルドレーザークリーニングガンを使用すると、数時間ではなく数分で平方メートルの鋼板から錆を取り除くことができます。また、機械的接触がないため、ダストバリアの設置や摩耗した研磨材の交換に時間を無駄にする必要はありません。

4. 消耗品がなく環境に優しい

ここがレーザークリーニング伝統的な方法よりも優れています。サンドブラストには大量の砂やガラスビーズが必要ですが、これらは有害廃棄物になります。化学洗浄には苛性溶剤、中和剤、および高価な廃棄処理が必要です。研削では砥石車が使用されますが、磨耗して粉塵が発生します。

レーザークリーニング必要なのは電気だけです。砂も化学物質も研磨ディスクも必要ありません。何度も購入する必要はありません。唯一の副産物は少量の細かい塵であり、付属の HEPA 掃除機によって捕捉されます。このプロセスでは、二次的な有毒廃棄物、水の流出、作業者の肺に害を及ぼすシリカ粉塵は発生しません。厳しい環境規制に直面している企業にとって、レーザークリーニング究極のグリーンソリューションです。

5. 幅広い産業上の重要性

造船所から半導体工場まで、レーザークリーニングメンテナンスと製造を変革しています。レーザーによる錆除去操業を停止することなく、橋、パイプライン、貯蔵タンクを腐食から守ります。航空宇宙では、アルミニウムの外板を傷つけることなく、機体から古い塗装を剥がします。自動車では、接着前に溶接継ぎ目を洗浄し、強力な接合を確保します。歴史的な修復にも使用レーザークリーニング元の表面を削り取らずに石造りの大聖堂から煤を除去します。

レーザー光源が安価でポータブルになるにつれて、レーザークリーニングより研磨的で化学的な方法に取って代わられるでしょう。上記の 5 つのステップ (アブレーション閾値、選択性、高速バースト、消耗品ゼロ、幅広い用途) は、このテクノロジーが研究室の珍味ではなくなった理由を説明しています。これは実用的で、お金を節約し、地球を節約する主力製品です。

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